Устройство для ликвидации прихвата Советский патент 1987 года по МПК E21B31/113 E21B31/03 

телескопически установлен подвижный полый шток 2 с поршнем (П) 3,имеющим радиальные каналы. Под ними размещен обратный клапан 4 штока 2. Пакер 5 связан с штоком 2 посредством срезаемых штифтов 6, а его нажимная втулка 7 может ограниченно перемещаться относительно корпуса 1. В ходе работы устройства разжимают пакер 5.При достижении им диаметра распакеровки П 3, находящийся в исходном положении в К 11, опустится.Радиальные ка. 1

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для ликвида1(ии прихвата бурильной колонны от действия перепада давления.

Целью изобретения является повышение эффективности ликвидации прихвата за счет повьппения мощности удара и глубины депрессии на прихваченную колонну.

На фиг. 1 изображено устройство для.ликвидации прихвата, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;.на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство для ликвидации прихвата состоит из корпуса 1, телескопически установленного в нем полого штока 2 с поршнем 3 и обратным клапаном 4 и пакера 5. На полом штоке 2 посредством срезаемых штифтов 6 закреплена нажимная втулка 7, которая через пакер 5 взаимодействует с корпусом 1. В поршне 3 выполнены радиальные каналы 8 для сообщения полости штока с полостью корпуса. В корпусе 1 выполнены две широкие камеры: верхняя 9 и нижняя 10, разделенные узкой камерой 11, стенка которой в исходном положении перекрывает радиальные каналы поршня 3. В поршне .выполнены дроссельные каналы 12.В верхней части полый шток 2 снабжен муфтой 13. Торцовые поверхности камер являются: 14 - нижней наковальней, 15 - верхней наковальней.

Сборку устройства пpoизвoдяt таким образом, чтобы поршень 3 был

налы П 3 выйдут в К 10, вызывая депрессию на прихваченную колонну труб. Шток 10 дальше будет медленно опускаться, а из-под П 3 вытесняется буровой раствор в К 9. Бурильные трубы будут сжиматься до среза штифтов 6. В момент выхода П 3 изК11вК10 он наносит удар по наковальне 14. Если освобождения труб не произошло, обеспечивают нанесение П 3 удара по верхней наковальне 15, 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

5

расположен в узкой камере 11,причем расстояние от оси радиального канала до нижнего торца широкой камеры 10 было равно 1. После этого штифтом 6 закрепляют полый шток 2 относи- ельно корпуса 1.

Расстояние 1 определяют исходя из заданного наружного диаметра пакера Dp, его внутреннего диаметра d и его высоты Н, а также из диаметра распакеровки D (внутреннего диаметра обсадной колонны или диаметра скважины) по формуле

2 2

1 - U гт Dn - d ч

1 Н С I-;гЗГТ- )

D

Р

- d

Формула получена на основе равенства объема пакера до и после сжа- тия

г

Т- -d « 4 °Р (Н - 1).

-d

Дпя свободного нанесения удара поршня 3 по нижней наковальне 14 расстояние от муфты 13 до верхнего торца корпуса 1 должно составлять «i 2 1+1, где длина широкой камеры 10.

Устройство для ликвидации прихвата работает следующим образом.

Устройство включает в компоновку 35 бурильных труб и спускают в скважину. Наличие обратного клапана позволяет спускать бурильные трубы, опорожненные полностью или с заданной высотой

31330301

заполнения буровым раствором, исходя из требуемой величины депрессии.

т н э н н ,н

Устройство соединяют с прихваченной частью бурильной колонны.Далее разгрузкой бурильных труб разжимают пакер 5 до перекрытия кольцевого пространства. При достижении пакером диаметра распакеровки Dp поршень,3 опускается на величину 1 и происходит выход радиальных каналов 8 в широкую камеру 10, что вызывает мгно венную депрессию на прихваченную колонну труб.

При разгрузке бурильных труб движение полого штока 2 вниз происходит очень медленно вследствие большого гидравлического сопротивления на поршне 3, когда буровой раствор из-под поршня вытесняется через дроссельные каналы 12 в широкую камеру 9. При этом бурильные трубы сжимаются подобно упругой пружине, накопив определенный заряд потенциальной энергии.

После распакеровки и вызова депрессии продолжают разгружать бурильные трубы до величины, при которой срезаются штифты 6. Шток продолжает медленное движение вниз до полного выхода поршня 3 из узкой камеры 11 в широкую 10.В этот момент гидравлическое сопротивление перемещению поршня резко снимается и он с большой скоростью наносит удар по нижней наковальне 14. Здесь большая сила удара обеспечивается накоплением в бурильных трубах величины потенциальной энергии , которая при освобождении поршня переходит в кинетическую энергию удара,

Если освобождения прихваченных труб не произошло, производят натяжение бурильных труб. Полый шток 2 при этом движется вверх и при достижении поршнем 3 узкой камеры 11 движение его резко замедляется из-за большого гидравлического сопротивле- ,ния перетоку жидкости через дроссельные каналы 12, а бурилbij ie трубы начинают упруго растягиваться, накапливая новую потенциальную энергию для удара вверх. При полном выходе поршня -в широкую камеру 9 он с большой

скоростью наносит удар по верхней наковальне 15.

Формула изобретения

1. Устройство для ликвидации прихвата, включающее корпус с узкой и широкой камерами, телескопически уста новленный в нем с возможностью осевого перемещения полый шток с обратным клапаном и поршнем, расположенным в исходном положении в узкой камере корпуса, пакер с нажимной втулкой,связанной со штоком посредством срезаемых штифтов, отличающее- с я тем,что, с .целью повышения эффективности ликвидации прихвата за счет повьш1ения мощности удара и глубины депрессии на прихваченную колонну, в поршне вьшолнены радиальные каналы, причем обратный клапан

полого штока размещен под ними, нажимная втулка установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно корпуса, а широкая камера выполнена ниже узкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что в корпусе вьш1е УЗКОЙ камеры вьшолнена дополнительная - широкая.

рие.2

f2

Редактор Н.Горват

Составитель Й.Левкоева

Техред В.Кадар Корректор С.Шекмар

Заказ 3551/34 Тираж 532Подписное

ВНИКЛИ Государственного комитета СССР

rto делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул-. Проектная, 4

фигЗ

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение эффективности удара и глубины депрессии на прихваченную колонну. Устройство включает корпус 1 с узкой 11 и двумя широкими камерами (К), одна из которых К 9 расположена выше, а другая К 10 - ниже К 11. В корпусе 1 а i (Л 00 САд О СО О